Question

【題目】果膠酶是應用于果酒生產的重要酶制劑之一，它廣泛存在于細菌、酵母菌等多種微生物細胞中。某枯草桿菌含果膠酯酶基因，某釀酒酵母中含有多聚半乳糖醛酸酶基因。研究者利用基因工程技術實現了果膠酯酶基因在釀酒酵母中表達，克服了細菌作為外源基因表達系統的缺點，并且使多種有利特性集中在同一菌株，過程如圖。回答下列問題。

（1）細菌因繁殖快、細胞內存在易于分離的質粒等優點，最早用于外源蛋白的生產“工廠”，其缺點是沒有___________（填細胞器名稱），因而不具有對蛋白質加工修飾的功能。

（2）①過程獲得的目的基因是___________。該基因除了利用PCR技術進行擴增外，還可以從基因文庫中獲取。基因文庫包括基因組文庫和cDNA文庫，其中_____________含有某種生物的全部基因，且具有內含子。

（3）②過程重組表達載體除了含有目的基因外，還必須有啟動子、_____________和 _____________等。啟動子是_____________識別和結合的部位，有了它才能驅動DNA轉錄出mRNA，最終獲得目的蛋白質。

（4）現利用目的基因制成放射性探針，如何利用此探針檢測目的基因是否成功導入釀酒酵母?____________________________________________。

Answer 1

【答案】內質網和高爾基體 果膠酯酶基因 基因組文庫 終止子 標記基因 RNA聚合酶 將探針與提取的釀酒酵母DNA 雜交，如果檢測到雜交帶，則目的基因導入成功

【解析】

1、將目的基因導入微生物細胞：原核生物作為受體細胞的原因是繁殖快、多為單細胞、遺傳物質相對較少，最常用的原核細胞是大腸桿菌。缺點是缺乏內質網和高爾基體，故會產生某些需要加工修飾的蛋白質。

2、目的基因的檢測和鑒定：

（1）分子水平上的檢測：

①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入：目的基因—DNA分子雜交技術；

②檢測目的基因是否轉錄出：mRNA—分子雜交技術；

③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質：抗原-抗體雜交技術；

（2）個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）細菌為原核生物，可以用于外源蛋白的生產“工廠”，其缺點是沒有內質網和高爾基體，因而不具有對蛋白質加工修飾的功能。

（2）根據題干，目的基因是果膠酯酶基因。該基因除了利用PCR技術進行擴增外，還可以從基因文庫中獲取。基因文庫包括基因組文庫和cDNA文庫，其中基因組文庫含有某種生物的全部基因，且具有內含子。

（3）為順利表達目的基因，重組表達載體除了含有目的基因外，還必須有啟動子、終止子和標記基因等。啟動子是RNA聚合酶識別和結合的部位。

（4）基因探針是指用放射性同位素或熒光分子標記的DNA單鏈，利用堿基互補配對原則，將探針與提取的釀酒酵母DNA 雜交，如果檢測到雜交帶，則目的基因導入成功。